Destroyer. Green energy is now. Create New Technology

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1 Destroyer Green energy is now

2 Distruzione e riconversione energetica Destroyer è una nuova tecnologia che permette di convertire una vasta tipologia di composti organici e di rifiuti, attraverso un processo termochimico in assenza di combustione in calore ed energia elettrica. Detta tecnologia può pertanto essere definita una cogenerazione dove possono essere utilizzati come combustibili vari e diversi tipi di substrati. Il processo funziona con la conversione dei substrati in idrogeno il quale successivamente è processato attraverso delle pile a combustibile (fuel cells) le quali generano sia energia elettrica che calore. La versatilità della tecnologia consente di applicarla in diversi ambiti che spaziano dall'agricoltura ai rifiuti speciali (industriali, sanitari, tossico-nocivi) ed alle biomasse. Con tale processo il costo dello smaltimento viene trasformato in un profitto, derivante sia dalla vendita di energia che dalla produzione di calore (senza utilizzo di combustibili fossili). Il processo e la tecnologia sono stati testati con successo presso laboratori riconosciuti internazionalmente e ad oggi è già stato formalizzato l'interesse di importanti gruppi industriali sia italiani che stranieri

3 Basi del Processo Dal diagramma di Francis è possibile estrapolare la stabilità dei composti organici verso gli elementi in funzione della temperatura. Con l'esclusione del metano tutti i composti organici sono instabili a temperature maggiori di 250 C (523 K). La presenza di un agente ossidante (nel nostro processo l'acido solforico) rende maggiore questa instabilità. Il processo si avvale, pertanto, di reazioni di ossidazione in acido solforico bollente a 300 C (600 K). Vantaggio principale dell'ossidazione in acido solforico è che le reazioni avvengono senza formazione di composti pericolosi quali Diossine, Furani e NOx. Difatti i composti aromatici (che sono i precursori di Diossine e Furani) sono confinati nell'acido in fase liquida tramite reazioni di solfonazione e rimangono in tale fase fino a loro completa ossidazione. Per quanto riguarda l'azoto questo non viene convertito in NOx per via della bassa temperatura di processo ed infatti l'azoto è convertito in Azoto gassoso oppure Ammonio solfato. La completa ossidazione in fase liquida e la mancanza di composti pericolosi negli effluenti consente di realizzare impianti di piccole dimensioni con trattamento degli effluenti assente o limitato a un lavatore ad acqua (scrubber).

4 Chimica del Processo Processo base destroyer -CH2- + 2H2O CO2 + 3H2 C + 2H2O CO2 + 2H2

5 Chimica del Processo STEP DEL PROCESSO: Produzione del gas (da composti organici e acido solforico) -(CH2)- + 3 H2SO4 3SO2 + 4H2O + CO2 Ciclo Zolfo/Iodio (reazione di Bunsen) SO2 + I2 + 2 H2O H2SO4+ 2 HI Produzione dell'idrogeno 2 HI H2 + I2

6 Chimica del Processo -(CH2)- + 3 H2SO4 3 SO2 + 4 H2O + CO2 Le reazioni tra I composti organici e l'acido Solforico sono effettuate in un reattore di Acciaio al Silicio. La parte principale dell'energia necessaria in questa parte di processo viene fornita dalle reazioni di ossidazione dei composti organici. Le reazioni sono opportunamente catalizzate. I gas sviluppati abbandonano la fase liquida Le ceneri inorganiche ossidate vengono estratte in continuo.

7 Chimica del Processo 3 SO2 + 3 I2 + 6 H2O 3 H2SO4 + 6 HI I gas sviluppati nel reattore risalgono una colonna impaccata (reattiva) dove incontrano in controflusso Iodio ed acqua. All'interno di questa colonna avviene la reazione di Bunsen in cui l'acido Iodidrico e l'acido Solforico vengono formati come prodotti. La reazione di Bunsen è esotermica e fornisce energia sufficiente sia alla continuazione della reazione sia per la separazione per distillazione reattiva dei componenti. L'Acido Solforico rifluisce al sottostante reattore ove ricicla. L'Acido Iodidrico insieme all'anidride Carbonica raggiunge la cima della colonna.

8 Chimica del Processo 2 HI I2 + H2 L'acido Iodidrico risalito dalla colonna viene convertito in Idrogeno e Iodio (attraverso una delle tecnologie disponibili). Lo Iodio è riciclato della colonna reattiva. L'idrogeno viene utilizzato per produrre energia tramite fuel cells oppure per processi di sintesi chimica.

9 Fattori chiave della tecnologia La tecnologia coniuga distruzione dei rifiuti con produzione di energia Il processo di ossidazione avviene senza combustione Le reazioni avvengono in fase liquida con intimo contatto substrato/reattivi. Sono trattabili substrati organici di qualsiasi tipo Materiali costruttivi comuni e facilmente reperibili sul mercato Processo a stadi con temperature operative basse (circa 300 C) NOx e Diossine non vengono prodotti dal processo Gli impianti possono essere realizzati in piccole dimensioni. Sistema adattabile a specifiche esigenze economico/logistiche Tecnologia utilizzabile in siti estremi, quali abitati in alta quota o basi artiche. Mini impianti possono essere installati su veicoli mobili.

10 Applicazioni Trattamento e conversione di rifiuti commerciali e industriali Trattamento e conversione di scarti agricoli e alimentari Trattamento e conversione di rifiuti tossici e nocivi Recupero e valorizzazione di vecchie discariche Bonifica di siti contaminati Produzione di energia per piccoli e grandi siti Produzione di Idrogeno (H2); applicazioni multiple. Produzione di carburanti per autotrazione.

11 Rifiuti ospedalieri e tossici La diffusione e la pericolosità dei virus più aggressivi rendono necessario un trattamento dei materiali contaminati particolarmente efficace. La movimentazione pertanto deve essere limitata o nulla per evitare possibili contagi o sviluppi di epidemie dovute a manipolazione inadeguata (personale non specializzato) oppure a smaltimenti non conformi alle disposizioni di legge. Destroyer si propone come un sistema efficace per il trattamento in loco dei rifiuti sanitari pericolosi. Questo grazie alla sua capacità di distruzione che alle ridotte dimensioni e potenzialità che consentono di installare gli impianti all'interno degli stessi ospedali. Adeguata automazione consente poi di rendere gli impianti indipendenti e controllabili con sicurezza in remoto.

12 Rifiuti ospedalieri e tossici I rifiuti sanitari pericolosi a rischio infettivo rappresentano circa il 90% in peso della produzione globale di rifiuti sanitari (con esclusione della quota dei rifiuti speciali assimilabili agli RSU e ai rifiuti speciali inerti). In Italia nel 2008 la produzione di rifiuti sanitari è stata di circa tonnellate che sono state smaltite con un elevato costo medio pari a 2 /Kg. La spesa effettuata, per lo smaltimento questi di rifiuti sanitari è pertanto venuta ad ammontare ad un valore prossimo ai 290 M /annui. Destroyer offre oggi la possibilità trasformare queste spese di smaltimento in introito, tramite la produzione e vendita di energia on site.

13 Pneumatici I pneumatici che giungono alla fine del loro ciclo, vengono sostituiti e smaltiti. Il loro elevato contenuto di zolfo (vulcanizzazione) e l alto contenuto di composti amminici (usati come antiossidanti) ne rendono complesso lo smaltimento tramite convenzionali impianti di incenerimento. In Italia parte dei pneumatici viene conferita ai cementifici, che li utilizzano come combustibile ( Kcal/Kg) per i forni rotanti cementizi. In Germania e negli USA già il 40% dei pneumatici viene conferito nei cementifici. Le limitazioni imposte dalle composizioni dei cementi per zolfo e lo zinco insieme al notevole trattamento dei fumi richiesto limitano però l'utilizzo di questa pratica. Il processo Destroyer non incontra queste limitazioni e si presta pertanto alla valorizzazione dei pneumatici tramite la loro conversione in energia.

14 Pneumatici I numeri del problema: Euro 15: una media di t/anno (fonte ETRA) USA: una media di t/anno (fonte TRUS) Destroyer consente oggi di trattare la copertura gommosa dei pneumatici e lo zolfo in essa contenuto nel pieno rispetto delle normative ambientali. Permette inoltre di ricavare per ogni Kg di ricopertura in gomma, circa 400 grammi di gas idrogeno (pari a circa 4,5 Nmc). L eventuale conversione a valle del processo in metanolo ne ottimizza lo stoccaggio.

15 Car fluff Si definisce car fluff il residuo della frantumazione delle carcasse delle automobili, privo della parte ferrosa (pertanto cavi elettrici, plastiche, vetri etc.). Presenta un discreto potere calorifico. Il suo contenuto di inquinanti (tra cui Pb, PCB, e As) non lo rende adatto allo smaltimento in inceneritore. Il D. Lgs 36/03 impone il divieto di conferimento in discarica di rifiuti con PCI > KJ/Kg come il car fluff. Vari progetti sperimentali, finalizzati a risolvere questo problema, sono stati realizzati. Nessuno finora si è dimostrato soddisfacente e spesso si è rimasti alla sola fase prototipale.

16 Car fluff Destroyer oltre a trattare in modo efficace questa tipologia di rifiuto, consente anche un notevole recupero di energia che diversamente andrebbe perduta. La realizzazione di piccoli in loco, permette il riutilizzo di parte dell energia prodotta per il funzionamento dei macchinari adibiti alla rottamazione ed al trattamento dei fluff. I numeri dei fluff, per la sola Italia, sono descritti nella seguente tabella:

17 Legno trattato Il legno è un materiale biologico biodegradabile e non rientrerebbe di per se nella tipologia dei rifiuti speciali. I trattamenti chimici possono però trasformarlo in un materiale tossico. Le traversine in legno delle vecchie ferrovie erano realizzate appunto impregnando il legno con sostanze altamente tossiche quali l'olio creosoto o l'arsenico. Questo trattamento si rendeva necessario per inibire gli effetti della degradazione naturale da parte dei microorganismi. La elevata tossicità conferita con questi trattamenti ha però creato un problema nello smaltimento di questi materiali a fine ciclo facendoli rientrare nei rifiuti tossico/nocivi cancerogeni. Pertanto il loro smaltimento deve avvenire in appositi impianti autorizzati, altamente controllati con costi elevati.

18 Legno trattato Analogo problema si pone per i vecchi pali della luce e del telefono, che sono stati trattati non solo con olio creosoto ma anche con l'arsenico in alte concentrazioni. Ulteriori settori dove vi è necessità di smaltimento come rifiuti tossici o speciali del legno sono quelli dei rifiuti cimiteriali e del legno catramato utilizzato per le imbarcazioni. In Italia l entità del problema è nell ordine dei diversi milioni di traversine ferroviarie, di oltre 8 milioni di pali telefonici e di un numero imprecisato di pali della luce.

19 Residui carta I residui derivanti dalla produzione della carta sono costituiti principalmente da biomasse e sono perciò idonei al recupero dell energia in essi contenuta. L industria cartaria italiana genera annualmente oltre tonnellate di rifiuti composti da scarti di pulper e fanghi di disinchiostrazione. Tali rifiuti non sono adatti all'incenerimento per via dell'elevata umidità e non possono essere smaltiti in discarica per l'elevato contenuto di sostanze tossiche, pertanto ad oggi vengono stoccati in appositi siti. Con un PCI medio di kcal/kg si può calcolare che da tali residui sarebbe possibile estrarre ogni anno l equivalente di oltre TEP, che stimando un valore di 100$/barile (2008), equivale ad oltre 90 Mio$.

20 Residui carta Riscontrando l interesse di diversi imprenditori del settore carta per la distruzione di rifiuti delle cartiere si è verificata la possibilità e la convenienza di impiego della tecnologia per trattamento dei residui del settore cartario. I test svolti congiuntamente sul materiale di rifiuto hanno dato risultati positivi sia dal punto di vista distruttivo che da quello energetico. In particolare da ogni Kg di residuo è possibile sviluppare circa 1 Nmc di idrogeno da cui si può sviluppare un energia di circa 3700 KCal/Kg.

21 Biomasse Uno dei settori dove la tecnologia trova applicazione ideale è quello delle biomasse. Nelle fattorie agricole c'è infatti la possibilità di coniugare i due aspetti salienti del processo: lo smaltimento delle sostanze organiche insieme alla produzione di energia per alimentare le macchine da lavoro. Nella depurazione biologica, i fanghi anziché essere un problema di smaltimento e quindi di costo diventano invece un fattore di guadagno potendo essere riutilizzati quale fonte continua di energia rinnovabile.

22 Biomasse La tecnologia consente di smaltire, tra le altre cose, tutti i tipi di rifiuti agricoli, alimentari, fanghi di depuratori biologici, compost, e deiezioni animali. Grazie alla loro conversione è possibile produrre energia, in loco ed in particolare l'idrogeno, che potrà essere utilizzato come carburante dei mezzi di lavoro di nuova generazione. Inoltre i residui del processo rientrano nelle tipologie dei fertilizzanti agricoli e quindi possono essere convenientemente riutilizzati.

23 Layout Impianto

24 Impianto compatto

25 Business plan Impianto industriale 3T

26 Business plan CARATTERISTICHE IMPIANTO DESTROYER Caratteristiche per un Impianto da 3000 Kg/giorno funzionante a biomassa** Ingombro in pianta: L'impianto comprensivo di tutte le sue parti accessorie può essere contenuto in un edificio di circa 80 mq e alto 6 m. Elementi costitutivi dell impianto: L impianto è costituito da: a) Serbatoio di stoccaggio b) Reattore c) Colonna reattiva d) Unità di generazione corrente elettrica (tipo fuel cell) e) Torre di lavaggio finale tipo scrubber f) Unità per il recupero e stoccaggio ceneri ** di origine agricola

27 Business plan Substrato: Si considera l'utilizzo di Kg/giorno di biomassa derivata da rifiuti agricoli distribuita su un ciclo di 24 ore continuative di lavoro. Il materiale processato annualmente è pertanto di 960 tonnellate di massa che consideriamo distribuite su 320 giorni lavorativi. Per il substrato si assumono i seguenti parametri: Umidità: 40% Potere calorifico superiore (PCS): 3491 Kcal/Kg substrato Materiali prodotti dall'impianto: L'impianto produce con un rendimento superiore al 95%: Idrogeno e Anidride carbonica gassosi. Residuo del processo sono ceneri inorganiche che vanno smaltite in discarica. Queste ceneri possono anche trovare riutilizzo presso la stessa Azienda agricola che le ha prodotte come fertilizzanti. Quantitativamente si producono per ogni Kg di substrato trattato: Idrogeno: 0,100 Kg Anidride carbonica: 1,012 Kg Ceneri: 0,035 Kg

28 Business plan Energia Prodotta: Si considera che l'impianto lavori in configurazione per produzione di energia. L'impianto è dotato di fuel cells per la conversione dell'idrogeno. Per le fuel cells si assume un rendimento di conversione in energia elettrica del 50%. Si assume inoltre che l'energia prodotta derivi dalla sola conversione del gas Idrogeno ritenendo, con buona approssimazione, che la parte di energia sviluppata dalla parte carboniosa del substrato venga assorbita dal processo per sostenersi e in piccola parte perduta. Nella configurazione scelta e nelle condizioni di utilizzo si possono produrre con continuità fino a 300 Kg/giorno di idrogeno che permettono di erogare come: Energia Elettrica : Energia Termica*: 6,03 MWh/giorno equivalente a 1929 MWh / anno Kcal/giorno equivalenti a circa 535 litri di gasolio * Intesa come acqua a T > 90

29 Business plan RICAVI ANNUALI - Mancato conferimento rifiuti = (70 /T x 960 T/anno) - Vendita energia elettrica = (75,42 /MWh x 6,03 MWh/giorno x 320 giorni) - Certificati verdi = (112,8 /MWh x 6,03 MWh/giorno x 320 giorni x 1,8) Totale ricavi annui: ( ) = Valori di riferimento (Mercato italiano) Vendita energia elettrica (06/2010) Certificati verdi (06/2010) Costo medio smaltimento rifiuti Giorni lavorativi Rifiuti trattati annualmente Produzione energia elettrica = 75,42 / MWh = 112,82 / MWh (1,8 Coefficiente Biomasse) = 70 / T = 320 = 960 T / anno = 6,03 MWh /giorno

30 Business plan Costo Impianto (Piano di ammortamento su 5 anni) = COSTI ANNUI Ammortamento annuale = ( / 5anni) costo del personale = ( /persona x 2 persone) Costi operativi = (5% sui guadagni = x 0,05) Manutenzione = (3% dell'investimento = x 0,03) Smaltimento ceneri = (3% p/p del substrato = 960 T x 0,03 x 70 /T) Totale costi annui: ( ) =

31 Business plan RISPARMIO ENERGIA TERMICA Produzione giornaliera di calore (acqua calda a 90 C) = KCal PCS gasolio = Kcal/Kg Densità gasolio = 0,85 Kg/l Prezzo medio gasolio ( ) = 1,17 /l Massa equivalente di gasolio giornaliera = 500,04 ( KCal /giorno / KCal / Kg) Litri equivalenti di gasolio giornalieri = 588 (500,4 Kg/giorno / 0,85 Kg/l) Risparmi annuali = (588 l x 320 giorni x 1,17 )

32 Business plan RIEPILOGO Ricavi annui Costi diretti annui = = Margine di profitto = (Ricavi annui Costi annui) Risparmio energia termica = Profitto annuo netto = (Margine di profitto + risparmio energia termica)

33 Business plan Fonti dei dati Prezzo di vendita energia elettrica = Gestore Sistema Elettrico (Valori al giugno 2010) Certificati verdi = Gestore Sistema Elettrico (Valori al giugno 2010) Prezzo dell'iolio combustibile = Ministero Sviluppo Economico (Valore all'agosto 2010) Costo medio smaltimento = Regione Emilia Romagna

34 Contatti CREATE NEW TECHNOLOGY S.r.l. Piazza Vecchia n. 13, Caldonazzo (TN) Phone: